信息技術(shù)與物理探究教學(xué)的有效融合論文

信息技術(shù)與物理探究教學(xué)的有效融合論文

　　摘要：本文結(jié)合教學(xué)實(shí)例從五個(gè)方面談了信息技術(shù)與初中物理探究教學(xué)的融合問題。

　　關(guān)鍵詞：信息技術(shù)，探究教學(xué)，融合

　　《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》中明確提出，在教學(xué)過程中大力推進(jìn)信息技術(shù)的普遍應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合。科學(xué)探究是初中物理新課標(biāo)提倡的重要的教學(xué)方式之一。在初中物理探究教學(xué)中，如何充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使之與科學(xué)探究過程有效融合？下面，筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)例談?wù)勛约旱捏w會(huì)。

　　1 創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)探究

　　利用信息技術(shù)所具有的對(duì)圖、文、聲、像等多媒體信息的綜合處理能力，通過將多種媒體信息有機(jī)地融為一體，實(shí)現(xiàn)有聲、可視、形象生動(dòng)的表達(dá)效果，進(jìn)而為物理探究教學(xué)創(chuàng)設(shè)有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的良好學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。例如，在《平面鏡成像》的引入環(huán)節(jié)可設(shè)計(jì)這樣的教學(xué)情境：播放一段視頻（如圖1），展示蠟燭水澆不滅的奇妙情景，出人意料的情景引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，從而激發(fā)學(xué)生的好奇心與學(xué)習(xí)的積極性。然后，再播放視頻（如圖2）展示真相，原來燭焰水澆不滅，呈現(xiàn)水火相容景象的奧秘是一塊玻璃板。一塊普通的玻璃板呈現(xiàn)的奇妙景象，極大地激發(fā)了學(xué)生的探究欲望。

　　2 突破難點(diǎn)，促進(jìn)探究

　　由于學(xué)生認(rèn)知水平、思維水平有限再加上物理概念的抽象和過程的復(fù)雜性，造成學(xué)生的認(rèn)知困難，形成教學(xué)難點(diǎn)。信息技術(shù)在突破難點(diǎn)方面有著重要作用。信息技術(shù)具有的直觀、形象的特點(diǎn)，可以化抽象為具體，豐富學(xué)生的感知突破難點(diǎn)。信息技術(shù)具有的動(dòng)態(tài)性，可以直觀動(dòng)態(tài)地展示復(fù)雜過程的變化，幫助學(xué)生把握物理過程的變化特點(diǎn)和規(guī)律實(shí)現(xiàn)意義建構(gòu)，從而有效地突破教學(xué)難點(diǎn)。例如，在《探究杠桿的平衡條件》一節(jié)中，關(guān)于力臂概念，很多學(xué)生盡管能正確說出定義而遇到實(shí)際問題時(shí)仍把支點(diǎn)到動(dòng)力或阻力作用點(diǎn)的距離作為力臂。針對(duì)這一教學(xué)難點(diǎn)，利用幾何畫板軟件制作“力臂課件”（如圖3）動(dòng)態(tài)演示：力的方向改變時(shí)，力臂的大小在變，但是力臂和力的作用線相互垂直的幾何關(guān)系沒有變，同時(shí)可以看出力臂應(yīng)是支點(diǎn)O點(diǎn)到垂足C點(diǎn)的距離，而不是支點(diǎn)O點(diǎn)到作用點(diǎn)A點(diǎn)的距離。通過課件的動(dòng)態(tài)演示可以幫助學(xué)生促進(jìn)對(duì)力臂概念的意義建構(gòu)，在頭腦中形成正確的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)探究以及對(duì)杠桿平衡條件規(guī)律的正確理解。

　　3 仿真模擬，輔助探究

　　仿真在物理教學(xué)過程中，是通過模擬手段，特別是信息技術(shù)手段，再現(xiàn)真實(shí)世界的某些方面，讓學(xué)生在這樣的背景中通過實(shí)際操作而學(xué)習(xí)的方式。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究之前，學(xué)生借助幾何畫板或仿真物理實(shí)驗(yàn)室等仿真模擬平臺(tái)，在微機(jī)上模擬各種實(shí)驗(yàn)情形，對(duì)物理現(xiàn)象或過程的規(guī)律形成初步的認(rèn)識(shí)，這就減少了實(shí)際實(shí)驗(yàn)探究的盲目性增加了探究的針對(duì)性。利用信息技術(shù)的仿真模擬功能，對(duì)實(shí)驗(yàn)探究可以起到導(dǎo)向輔助作用，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。例如，在《探究電路中的電流》一節(jié)中，讓學(xué)生利用“新課標(biāo)實(shí)驗(yàn)室-初中電學(xué)”（坤為地軟件園陳邦明開發(fā)）仿真模擬軟件，從器材室里自選器材模擬連接電路，探究串并聯(lián)電路的電流規(guī)律（如圖4）。在本節(jié)中通過仿真模擬可以培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力及連接電路的實(shí)驗(yàn)技能。本軟件還有這一特點(diǎn)：退出系統(tǒng)前必須歸還所有器材，否則系統(tǒng)拒絕退出。這樣還可以有意識(shí)地去培養(yǎng)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后整理器材的良好習(xí)慣。

　　4 處理數(shù)據(jù)，規(guī)律探究

　　對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)地處理和分析是一種重要的科學(xué)探究能力。表格和圖像是處理、分析數(shù)據(jù)的常用方法，但圖像比起表格要更直觀形象。在初中物理探究教學(xué)中，教材和教師一般要求學(xué)生用表格記錄和處理數(shù)據(jù)，用圖像處理數(shù)據(jù)對(duì)于初中生來說難度較大。教學(xué)中可以充分發(fā)揮信息技術(shù)在繪制圖像處理數(shù)據(jù)方面的優(yōu)勢(shì)。例如，在《探究凸透鏡成像規(guī)律》分析與論證環(huán)節(jié)，學(xué)生在教師引導(dǎo)下對(duì)實(shí)驗(yàn)記錄表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，尋求凸透鏡成像的規(guī)律。大部分學(xué)生通過交流討論可以發(fā)現(xiàn)“凸透鏡成不同的像時(shí)，物距與像距所滿足的關(guān)系”，但是學(xué)生很難發(fā)現(xiàn)“凸透鏡成不同的像時(shí)，物距與焦距的關(guān)系”。這一規(guī)律是凸透鏡成像的基本規(guī)律，怎樣引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)呢？筆者利用信息技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行了有益的嘗試。圖5是利用Microsoft Office Excel數(shù)據(jù)處理軟件得到的凸透鏡成像數(shù)據(jù)處理圖表。學(xué)生根據(jù)這個(gè)直觀的圖表，比較容易得出凸透鏡成像的基本規(guī)律。

　　5 網(wǎng)絡(luò)資源，拓展探究

　　因特網(wǎng)不僅為教師和學(xué)生提供了百科全書式的信息資源，并且綜合運(yùn)用語言、文字、聲音、圖形、動(dòng)畫和視頻等多種信息呈現(xiàn)方式，創(chuàng)設(shè)了一個(gè)圖文并茂、有聲有色的數(shù)字化環(huán)境。學(xué)生利用因特網(wǎng)（或校園網(wǎng)上教師提供的資源包）搜索下載有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究所得物理規(guī)律的應(yīng)用事例，相互交流協(xié)作學(xué)習(xí)，拓展了探究視野，加深了對(duì)物理規(guī)律的深刻認(rèn)識(shí)和理解，也深切地體會(huì)到物理學(xué)與人類社會(huì)之間的密切關(guān)系。

　　總之，以多媒體和網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)在初中物理探究教學(xué)中，不僅作為教師教的工具，而且應(yīng)該作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具與情感激勵(lì)工具、豐富教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具。當(dāng)然，在物理探究教學(xué)中，既要充分體現(xiàn)信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，又要充分發(fā)揮傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段的功用，使二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、相得益彰，而不能為了使用而使用信息技術(shù)。

　　參考文獻(xiàn)

　　1 中華人民共和國教育部．基礎(chǔ)課程改革綱要(試行)．中國教育報(bào)，2001年7月．

　　2 中華人民共和國教育部．義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)．北京：北京師范大學(xué)出版社，2001．

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